曾建

中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 設(shè)備科，廣東廣州 510060

達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人復(fù)合手術(shù)室布局設(shè)計(jì)

曾建

中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 設(shè)備科，廣東廣州 510060

隨著機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的不斷發(fā)展與普及，其對(duì)手術(shù)室的布局要求也越來越高。合理、有效的空間布局設(shè)計(jì)不僅可以減輕護(hù)理工作量，提高相關(guān)人員的工作效率，還能夠提高醫(yī)師、麻醉師和護(hù)士之間的配合水平。結(jié)合本院新建達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人復(fù)合手術(shù)室的要求，本文從基礎(chǔ)配置布局、移動(dòng)設(shè)備位置布局、信號(hào)接口位置布局等方面詳細(xì)介紹了達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人復(fù)合手術(shù)室的布局設(shè)計(jì)，旨在為相關(guān)人員提供參考。

機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)；復(fù)合手術(shù)室；基礎(chǔ)配置布局、移動(dòng)設(shè)備位置布局、信號(hào)接口位置布局

0 引言

隨著醫(yī)療科技的不斷進(jìn)步，醫(yī)院手術(shù)室設(shè)備的數(shù)目和種類日趨增多。基于此，能夠有效集中、協(xié)調(diào)各類醫(yī)療設(shè)備的一體化手術(shù)室也得到了迅速發(fā)展和普及。一體化手術(shù)室能夠在有限的手術(shù)室空間中，合理地調(diào)整電源、氣源、各種信息接口與各類醫(yī)療設(shè)備的空間布局，以減少設(shè)備布局對(duì)層流的干擾，確保手術(shù)環(huán)境的安全性，提高相關(guān)人員的工作效率和患者滿意度；同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)術(shù)中手術(shù)室與其他手術(shù)室、示教室、會(huì)議室之間的無縫連接，進(jìn)而完成示教、遠(yuǎn)程溝通等功能。

達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)主要由控制臺(tái)系統(tǒng)、操作臂系統(tǒng)和成像系統(tǒng)組成[1]，其中控制臺(tái)系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、手術(shù)操作監(jiān)視器、三維圖像觀察器、操作手柄、腳踏板及其他輸入輸出設(shè)備組成。手術(shù)時(shí)，外科醫(yī)生坐在控制臺(tái)前，借助三維視覺系統(tǒng)，通過雙手控制主操作手，使手部動(dòng)作傳達(dá)到機(jī)械臂及手術(shù)器械，從而完成手術(shù)操作。手術(shù)機(jī)器人復(fù)合手術(shù)室將手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)與一體化手術(shù)室無縫對(duì)接，從而將機(jī)器人系統(tǒng)的視頻信號(hào)接入到一體化手術(shù)室的控制系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)示教、遠(yuǎn)程溝通等功能。本文根據(jù)本院新建達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人復(fù)合手術(shù)室的經(jīng)驗(yàn)，介紹了手術(shù)室的布局設(shè)計(jì)，供相關(guān)人員參考。

1 手術(shù)機(jī)器人復(fù)合手術(shù)室建設(shè)背景

本院現(xiàn)在已建成一體化手術(shù)室，院內(nèi)直聯(lián)4個(gè)無損轉(zhuǎn)播點(diǎn)以及7個(gè)位于各外科的IP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)室。2014年，本院獲批購(gòu)置了一套達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，必須將其接入到一體化手術(shù)室中，才能滿足臨床教學(xué)、手術(shù)示教、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會(huì)議及遠(yuǎn)程學(xué)術(shù)交流的需要。

2 手術(shù)機(jī)器人復(fù)合手術(shù)室布局要求

2.1 一體化手術(shù)室布局要求

一體化手術(shù)室主要由吊塔系統(tǒng)、一體化手術(shù)多媒體系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)、一體化多媒體存儲(chǔ)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)等組成。吊塔系統(tǒng)包括麻醉吊塔、外科吊塔和腔鏡吊塔，吊塔內(nèi)有各種導(dǎo)線穿過，塔身配備插座、吸引接口、網(wǎng)絡(luò)視頻接口及各種氣體接口，這就要求吊塔的位置需要與麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、手術(shù)床以及其他外科設(shè)備的位置保持協(xié)調(diào)。

同時(shí)，一體化手術(shù)室的布局需滿足設(shè)備、信息、空間和圖文數(shù)據(jù)傳輸4個(gè)方面的整合要求[2]。

（1）設(shè)備整合：將手術(shù)室內(nèi)的設(shè)備包括燈、床、電外科設(shè)備、內(nèi)鏡攝像系統(tǒng)整合到同一界面，進(jìn)行集中控制。

（2）空間整合：將手術(shù)室內(nèi)的設(shè)備包括內(nèi)鏡系統(tǒng)、麻醉機(jī)、電外科設(shè)備固定在腔鏡吊塔上，以減少設(shè)備的反復(fù)移動(dòng)和連接，縮短護(hù)士準(zhǔn)備、整理設(shè)備的時(shí)間。同時(shí)通過監(jiān)視器吊臂把監(jiān)視器懸掛于空中，術(shù)中可以按醫(yī)生要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)手術(shù)室無線化，為手術(shù)提供方便。

（3）信息整合：與PACS采用界面方式集成，可調(diào)閱患者的影像資料；與HIS/CIS集成，可實(shí)現(xiàn)患者基本信息的共享。

（4）圖文數(shù)據(jù)傳輸整合：通過一套集影像、數(shù)據(jù)管理和視頻通信為一體的數(shù)字化平臺(tái)，將手術(shù)室內(nèi)來自于不同設(shè)備的醫(yī)療影像和數(shù)據(jù)無縫集成后顯示在醫(yī)生需要的監(jiān)視器上，并通過光纖和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)本院各個(gè)轉(zhuǎn)播點(diǎn)的音視頻傳輸，通過視頻會(huì)議系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播。

此外，一體化手術(shù)室的布局還需符合手術(shù)者作業(yè)的人體工效學(xué)設(shè)計(jì)要求：能夠調(diào)整監(jiān)視器高度，避免護(hù)士反復(fù)移動(dòng)設(shè)備，增加手術(shù)人員行走的安全性和機(jī)器電源的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、環(huán)境的高度協(xié)調(diào)，給手術(shù)人員的職業(yè)安全提供保證。

2.2 手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)空間要求

達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)主要適用于胸外科、腹部外科、婦科和泌尿外科手術(shù)，根據(jù)各手術(shù)外科的特點(diǎn)，位于無菌區(qū)內(nèi)的床旁機(jī)械臂系統(tǒng)需要靈活改變停放位置，這就要求手術(shù)室必須擁有足夠的活動(dòng)空間[3]，而無菌區(qū)外的醫(yī)生控制系統(tǒng)一般需固定于手術(shù)室內(nèi)靠墻之處，使主刀醫(yī)生能夠直接看到患者和助手，便于交流。再加上達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)自身體積比較龐大，因此對(duì)手術(shù)室的室間平面尺寸也有一定要求（本院尺寸為8 m×6.7 m）。為保證手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)各組成部分能夠在日常手術(shù)期間流暢工作，還要求手術(shù)床、手術(shù)無影燈、麻醉吊塔、麻醉藥品柜、無菌物品柜等的空間擺放位置必須充分具備協(xié)調(diào)性；同時(shí)，由于床旁機(jī)械臂系統(tǒng)需能夠靈活移動(dòng)，手術(shù)室內(nèi)四周應(yīng)盡可能配備足夠的電源插座。

3 手術(shù)機(jī)器人復(fù)合手術(shù)室空間布局設(shè)計(jì)

3.1 基礎(chǔ)配置布局

為保證術(shù)中工作流暢，避免護(hù)士反復(fù)移動(dòng)設(shè)備，盡可能地縮短臺(tái)下巡回護(hù)士傳遞手術(shù)用品的行走距離，在布局時(shí)需讓藥品柜、器械柜、麻醉柜、體位柜和工作臺(tái)的位置與麻醉吊塔、外科吊塔等保持協(xié)調(diào)，手術(shù)室內(nèi)的其他設(shè)備如恒溫箱、操控面板、溫濕度檢測(cè)器、時(shí)鐘、看片燈等的安裝位置都要符合人體工效學(xué)設(shè)計(jì)原則，以滿足實(shí)際使用需求[4]。

3.2 移動(dòng)設(shè)備位置布局

根據(jù)床頭位以及醫(yī)生站位來確定麻醉吊塔、外科吊塔、手術(shù)無影燈、吊臂顯示器、遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)播顯示器、全景攝像機(jī)等的安裝位置。安裝吊塔吊臂對(duì)手術(shù)室的高度有嚴(yán)格要求（高度≥3 m），雖對(duì)于面積沒有嚴(yán)格要求，但因設(shè)備比較多，加上達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)自身體積比較龐大，床旁機(jī)械臂系統(tǒng)如果要靈活移動(dòng)，最好所占面積在50 m2以上，長(zhǎng)寬最佳比例為1:1。

吊臂顯示器安裝點(diǎn)的選擇應(yīng)根據(jù)醫(yī)生的習(xí)慣而定。一般而言，婦科、直腸手術(shù)應(yīng)在手術(shù)床床尾設(shè)置顯示器；胸腔鏡手術(shù)應(yīng)在手術(shù)床床頭兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)顯示器；泌尿、胃腸、肝膽手術(shù)也需要在相應(yīng)的位置設(shè)置顯示器，以滿足手術(shù)需求。此外，每個(gè)吊臂顯示器都會(huì)有限位，旋轉(zhuǎn)到一定程度時(shí)就無法推動(dòng)，要注意把此位置調(diào)至較少用的方向，以便于手術(shù)。

醫(yī)生控制系統(tǒng)一般固定于手術(shù)室內(nèi)的靠墻之處，能夠使主刀醫(yī)生直接看到患者和助手，便于交流；床旁機(jī)械臂系統(tǒng)應(yīng)位于無菌區(qū)內(nèi)的患者切口對(duì)側(cè)；立體成像系統(tǒng)臺(tái)車的位置對(duì)醫(yī)生控制系統(tǒng)和機(jī)械臂系統(tǒng)的依賴較小，在預(yù)留足夠空間的前提下可根據(jù)實(shí)際手術(shù)位置靈活擺放，最佳位置為床旁機(jī)器手臂系統(tǒng)同側(cè)下方手術(shù)床床尾，使攝像電纜能夠自由移動(dòng)[5]。

3.3 信號(hào)接口位置布局

位于無菌區(qū)外的立體成像系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集并存儲(chǔ)攝像頭傳來的視頻信號(hào)，通過對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行處理和融合，將普通平面圖像轉(zhuǎn)換成3D圖像，并將其傳輸至操作臺(tái)，供醫(yī)生使用。本院將達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)接入到一體化手術(shù)室控制系統(tǒng)中，使系統(tǒng)的視頻圖像以及手術(shù)室間的音視頻圖像能夠通過遠(yuǎn)程醫(yī)療視頻系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播，完成示教、遠(yuǎn)程溝通等功能[6-8]。達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的視頻圖像信號(hào)可以通過立體成像系統(tǒng)或醫(yī)生控制系統(tǒng)傳出，因此需在醫(yī)生控制系統(tǒng)靠墻之處以及外科吊塔處布置信號(hào)接口。

總之，在遵循手術(shù)者作業(yè)的人體工效學(xué)設(shè)計(jì)原則以及術(shù)中工作流暢性、便捷性原則的前提下，合理布局手術(shù)機(jī)器人復(fù)合手術(shù)室空間，能夠達(dá)到減少護(hù)理工作量、簡(jiǎn)化操作流程、節(jié)約時(shí)間、提高工作效率的目的，為術(shù)中臨床教學(xué)、手術(shù)示教、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會(huì)議及遠(yuǎn)程學(xué)術(shù)交流奠定基礎(chǔ)。

[1] 張偉.達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)原理、系統(tǒng)組成及應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)療器械信息,2015,(3):24-25.

[2] 黃二亮,謝衛(wèi)華,謝鵬程.腔鏡一體化手術(shù)室解決方案的應(yīng)用[J].醫(yī)院數(shù)字化,2011,26(8):43-45.

[3] 董淳.數(shù)字化一體化手術(shù)室的建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2011,4(8):177-181.

[4] 謝天,王國(guó)宏,張強(qiáng).微創(chuàng)外科時(shí)代數(shù)字化手術(shù)室的設(shè)計(jì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2010,31(11):4-5.

[5] 銀彩霞,孫建荷,董薪,等.達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)室的規(guī)范化管理[J].中華現(xiàn)代護(hù)理雜志,2011,17(13):1568-1569.

[6] 王偉,王偉東,閆志遠(yuǎn),等.腹腔鏡外科手術(shù)機(jī)器人發(fā)展概況綜述[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2014,29(8):5-10.

[7] 鞏晶,高成杰,劉健,等.達(dá)芬奇機(jī)器人甲狀腺手術(shù)中麻醉深度及肌松監(jiān)測(cè)儀應(yīng)用效果觀察[J].中華災(zāi)害救援醫(yī)學(xué),2015,(5):254-257.

[8] 喻曉芬,王知非,洪敏.達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的手術(shù)配合[J].中國(guó)微創(chuàng)外科雜志,2015,(6):570-573

Design of the Compound Operating Room with da Vinic Robotic Surgical System

ZENG Jian
Department of Equipment, Sun Yat-sen University Cancer Center, Guangzhou Guangdong 510060, China

With the development and popularization of robotic surgical system and integrated operating room, there is higher requirement for the layout of operating room. A reasonable and effective spatial layout design can reduce the nursing workload, improve work efficiency of related personnel, and greatly improve the level of cooperation among physicians, anesthesiologists, and nurses. Combined with the requirements of our new compound operating room with da Vinic Robotic Surgical System, this paper introduced in details the layout design of da Vinci robotic surgical operating room from aspects of basic configuration layout, mobile device localization layout, and signal interface layout, andetc, so as to provide reference for related personnel.

robotic surgical system; compound operating room; basic configuration layout; mobile device localization layout; signal interface layout

R197.39

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.03.032

1674-1633(2016)03-0121-02

2015-10-26

作者郵箱：zengjian@sysucc.org.cn